FR2977818A1

FR2977818A1 - ARC WELDING METHOD WITH CONSUMABLE ELECTRODE

Info

Publication number: FR2977818A1
Application number: FR1156257A
Authority: FR
Inventors: Nicolas Burvelle; Richard Chevalier; Jean-Pierre Planckaert; Gerard Plottier
Original assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude; Air Liquide Welding France
Current assignee: Lincoln Electric Company France SA
Priority date: 2011-07-11
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2013-01-18
Anticipated expiration: 2031-07-11
Also published as: ES2554540T5; ES2554540T3; EP2546017B2; EP2546017A1; FR2977818B1; EP2546017B1

Abstract

La présente invention porte sur un procédé de soudage à l'arc avec électrode consommable dont une extrémité est progressivement fondue par un courant électrique alimentant l'électrode comprenant des cycles de soudage par court-circuit avec une période d'arc suivie d'une période de court-circuit où le métal en fusion établit un court-circuit avec un bain de fusion, caractérisé par le fait qu'il comprend un nombre ni, ni>=1 desdits cycles de soudage par court-circuit alternant avec un nombre n , n >=1 de cycles de soudage par transfert pulsé.The present invention relates to a consumable electrode arc welding method, one end of which is progressively melted by an electric current supplying the electrode comprising short-circuit welding cycles with an arc period followed by a period short circuit device in which the molten metal establishes a short circuit with a melt, characterized in that it comprises a number ni, ni> = 1 of said short-circuit welding cycles alternating with a number n, n> = 1 of pulsed transfer welding cycles.

Description

La présente invention concerne le domaine du soudage à l'arc électrique mettant en oeuvre une électrode consommable dans laquelle circule un courant électrique, et une protection gazeuse du bain de soudure. Dans ce domaine, on distingue le soudage MIG et le soudage MAG ; le premier désigne un soudage sous gaz inerte, le second désigne un soudage sous gaz actif. Cette technique de soudage vise notamment le soudage de tôles revêtues ou non. L'électrode consommable est un fil fusible alimenté en un courant électrique. La chaleur dégagée par l'arc électrique qui se crée à l'extrémité libre du fil provoque la fusion de cette extrémité libre, qui constitue le métal d'apport, et du métal de base des pièces à souder en formant ainsi un bain de fusion qui après solidification donne le joint de soudure désiré. On maintient le bain de fusion sous une atmosphère gazeuse de composition adaptée pour le protéger des contaminations éventuelles. Pour ce faire, on met classiquement en oeuvre un dispositif de soudage comportant un moyen d'alimentation en courant électrique, tel un générateur de courant avec un circuit de commande, une source de gaz, une torche de soudage MIG/MAG, une bobine d'alimentation en fil fusible alimentant une unité d'entraînement de fil, tel un dévidoir de fil. Une conduite alimente la torche en gaz de protection provenant de la (ou des) source de gaz. Un câble de contrôle relie le générateur à l'unité d'entraînement du fil fusible afin d'adapter l'intensité du courant à la vitesse d'avance du fil. Le passage du courant est contrôlé par le circuit de commande pour former un arc et chauffer l'extrémité du fil située en regard des pièces à souder et donc aussi du bain de soudure. Le chauffage est contrôlé pour entraîner la fusion de l'extrémité libre du fil, ce qui provoque la formation d'une (ou plusieurs) goutte de métal qui est déposée au niveau de la zone de soudure, c'est-à-dire du plan de joint. The present invention relates to the field of electric arc welding using a consumable electrode in which circulates an electric current, and a gaseous protection of the solder bath. In this field, we distinguish MIG welding and MAG welding; the former designates a welding under inert gas, the second designates a welding under active gas. This welding technique is intended in particular for welding coated or uncoated sheets. The consumable electrode is a fuse wire supplied with an electric current. The heat released by the electric arc that is created at the free end of the wire causes the melting of this free end, which constitutes the filler metal, and the base metal of the parts to be welded, thus forming a melt which after solidification gives the desired weld joint. The melt is maintained under a gaseous atmosphere of suitable composition to protect it from possible contaminations. To do this, a welding device is conventionally implemented, comprising a means for supplying electrical current, such as a current generator with a control circuit, a gas source, a MIG / MAG welding torch, a coil for fuse supply feeding a wire drive unit, such as a wire feeder. A pipe supplies the flare with shielding gas from the gas source (s). A control cable connects the generator to the drive unit of the fuse wire to match the current intensity to the feed speed of the wire. The flow of current is controlled by the control circuit to form an arc and heat the end of the wire located next to the parts to be welded and therefore also the solder bath. The heating is controlled to cause the fusion of the free end of the wire, which causes the formation of one (or more) drop of metal which is deposited at the level of the weld zone, that is to say the joint plane.

Plus précisément, le transfert de métal depuis l'électrode peut se faire selon un premier mode de fonctionnement connu, appelé transfert par court-circuit. Ce mode de transfert par court circuit est obtenu pour de faibles énergies d'arc, pour une intensité de moins de 200A et une tension de l'ordre de 14 à 20V, et se caractérise par la formation d'une goutte de métal fondu au bout du fil venant en contact avec le bain de métal liquide. Specifically, the transfer of metal from the electrode can be done according to a first known operating mode, called transfer by short circuit. This mode of transfer by short circuit is obtained for low energies of arc, for an intensity of less than 200A and a tension of the order of 14 to 20V, and is characterized by the formation of a drop of molten metal in end of the wire coming into contact with the bath of liquid metal.

Lors du contact, le courant augmente rapidement faisant alors apparaître un pincement ou striction facilitant le détachement de la goutte de métal fondu et son dépôt dans le bain de soudure. Ce phénomène se répète cycliquement à une fréquence de 50 à 200 Hz. Cette technique de soudage par court-circuit est utilisée pour le soudage des pièces de faible épaisseur, moins de 5 mm, grâce à la possibilité de maîtriser le bain de fusion. Cependant, l'arc produit est court et instable, et il conduit à des projections sur les pièces à souder, ce qui nuit à la qualité du soudage. Dans le but de mieux contrôler le courant et de limiter les projections se produisant lors de la rupture du col de la goutte, le document EP-A-2058078 propose un procédé de soudage à l'arc, dans lequel se succèdent au cours du temps des cycles de soudage comprenant chacun une période d'arc et une période de court-circuit où le métal liquide établit un court-circuit entre l'extrémité fondue de l'électrode consommable et la pièce à souder et selon lequel on contrôle l'intensité du courant fourni au fil fusible en relation avec sa vitesse de déroulement. Du fait de l'augmentation, au cours de la période de court-circuit, de l'intensité de courant combinée à la diminution de la vitesse de déroulement du fil de l'électrode, on parvient à assurer un transfert rapide et bien contrôlé de la goutte de métal fondu, en évitant les projections. En d'autres termes, on contrôle le détachement de la goutte par la combinaison des effets de décélération du fil et d'impulsion du courant. Cette technique est désignée DCSC pour « dual control short circuit » ou court-circuit à contrôle dual. Les avantages liés à cette technique sont, outre la maîtrise du détachement de la goutte, la suppression des projections et l'abaissement de la quantité d'énergie amenée à la pièce à souder. During contact, the current increases rapidly, thus causing a pinch or necking facilitating the detachment of the drop of molten metal and its deposition in the solder bath. This phenomenon repeats itself cyclically at a frequency of 50 to 200 Hz. This technique of short-circuit welding is used for the welding of thin pieces, less than 5 mm, thanks to the possibility of controlling the melt. However, the arc produced is short and unstable, and it leads to projections on the parts to be welded, which affects the quality of welding. In order to better control the current and to limit the projections occurring during breakage of the neck of the droplet, the document EP-A-2058078 proposes a method of arc welding, in which one succeeds over time welding cycles each comprising an arc period and a short-circuit period where the liquid metal establishes a short circuit between the fused end of the consumable electrode and the workpiece and wherein the intensity is controlled of the current supplied to the fuse wire in relation to its unwinding speed. Due to the increase, during the short-circuit period, of the current intensity combined with the decrease in the wire unwinding speed of the electrode, it is possible to ensure a fast and well controlled transfer of the drop of molten metal, avoiding projections. In other words, the detachment of the drop is controlled by the combination of wire deceleration and current pulse effects. This technique is called DCSC for "dual control short circuit" or dual-controlled short circuit. The advantages of this technique are, in addition to controlling the detachment of the drop, the suppression of projections and the lowering of the amount of energy supplied to the workpiece to be welded.

Cependant, ce procédé essentiellement destiné au transfert par court-circuit connaît une limitation dans son domaine d'application. Au-delà d'un certain niveau d'énergie, le détachement des gouttes est erratique avec d'importantes projections, et il ne permet plus le transfert par court-circuit. Il s'agit de la plage d'existence du régime que l'on désigne par le terme de globulaire. However, this method essentially intended for short-circuit transfer has a limitation in its field of application. Beyond a certain energy level, the detachment of drops is erratic with large projections, and it no longer allows transfer by short circuit. This is the range of existence of the diet that is referred to as the globular.

On connaît par ailleurs le mode de soudage par transfert pulsé. Il consiste à souder par courant pulsé en choisissant les paramètres de pulsation de telle sorte qu'il y ait pour chacune des impulsions un transfert de type « spray-arc » avec une seule goutte de métal transféré du fil fusible vers le cordon de soudure, par impulsion. On désigne par la suite soudage par transfert pulsé ou simplement soudage pulsé, le soudage qui présente ces caractéristiques. Le régime « spray-arc » désigne quant à lui un régime de pulvérisation axiale dans lequel un chapelet de petites gouttes de métal fondu s'échappe régulièrement de l'extrémité du fil en fusion. Le transfert pulsé ne peut pas être utilisé à tous les niveaux d'énergie en substitution de la technique de transfert par court-circuit contrôlé. A faible énergie ou à basse vitesse du fil, le courant pic est directement lié à un détachement correct de la goutte. Il existe un seuil minimum permettant le détachement de la goutte qui dépend de la nature du fil fusible, du gaz et d'autres paramètres... La capacité des générateurs à fournir un courant stable à basse intensité peut aussi poser problème. Il existe ainsi également un minimum imposé par le matériel. Il serait possible de diminuer l'énergie en réduisant le temps de courant pic mais celui-ci est physiquement lié au temps caractéristique de formation de la goutte ; il admet donc un seuil minimum pour conserver un transfert correct. In addition, the mode of pulsed transfer welding is known. It consists in pulsed-current welding by choosing the pulsation parameters so that for each of the pulses there is a "spray-arc" type transfer with a single drop of metal transferred from the fusible wire to the weld bead, by impulse. Hereinafter, pulsed transfer welding or simply pulsed welding is referred to as welding which has these characteristics. The "spray-arc" regime designates an axial spraying regime in which a string of small drops of molten metal regularly escapes from the end of the molten wire. Pulsed transfer can not be used at all energy levels as a substitute for the controlled short-circuit transfer technique. At low energy or low wire speed, the peak current is directly related to a proper detachment of the drop. There is a minimum threshold for the detachment of the drop that depends on the nature of the fuse wire, gas and other parameters ... The ability of generators to provide a steady current at low intensity can also be problematic. There is also a minimum imposed by the equipment. It would be possible to reduce the energy by reducing the peak current time but it is physically related to the characteristic time of formation of the drop; he therefore admits a minimum threshold to maintain a correct transfer.

Il serait possible aussi de réduire la fréquence de pulse. Mais en dessous d'une 30e de Hertz, l'oeil perçoit le scintillement de l'arc, ce qui occasionne une fatigue oculaire de l'opérateur. A vitesse de défilement du fil classique, 4 à 5 m/min, le transfert pulsé amène plus d'énergie à la pièce. Ceci induit le risque de percer la tôle mais aussi d'induire une zone affectée thermiquement plus large. Si on essaie à vitesse fil identique d'amener le moins d'énergie possible en transfert pulsé, on obtient un arc court. Cet arc court peut provoquer des courts-circuits intempestifs et donc des projections. En outre lors de la réinj ection de courant, une remontée de l'arc se produit et peut créer une instabilité qualifiée de pompage. L'agitation du bain est également nuisible à la bonne maîtrise du soudeur. Par ailleurs, certains procédés utilisant le court-circuit contrôlé appliquent une vitesse négative au fil durant le temps du court-circuit. Ces procédés impliquent la mise en oeuvre de moyens permettant d'imposer une vitesse négative au fil de l'électrode ; les dispositifs sont plus complexes pour cette raison. Ainsi, ces différentes techniques de soudage ne permettent pas d'appliquer une large étendue d'énergie en fonction des pièces à souder. L'invention a donc pour objectif, en partant de la technique connue de soudage à l'arc par court-circuit, d'élever le seuil d'énergie pouvant être appliqué. It would also be possible to reduce the pulse frequency. But below a 30th of Hertz, the eye perceives the flickering of the arc, which causes an eye fatigue of the operator. At a conventional wire speed of 4 to 5 m / min, pulsed transfer brings more energy to the workpiece. This induces the risk of piercing the sheet but also to induce a wider heat affected area. If one tries with the same wire speed to bring the least possible energy in pulsed transfer, one obtains a short bow. This short arc can cause inadvertent short-circuits and therefore projections. In addition, during the reinjection of current, a rise of the arc occurs and can create a pumping instability. The agitation of the bath is also detrimental to the good control of the welder. In addition, some processes using the short-circuit control apply a negative speed to the wire during the short-circuit time. These methods involve the implementation of means for imposing a negative speed over the electrode; the devices are more complex for this reason. Thus, these different welding techniques do not allow to apply a wide range of energy depending on the parts to be welded. The invention therefore aims, starting from the known short-arc arc welding technique, to raise the threshold of energy that can be applied.

L'invention concerne alors un procédé de soudage à l'arc avec électrode consommable dont une extrémité est progressivement fondue par un courant électrique alimentant l'électrode, ledit procédé comprenant des cycles de soudage par court-circuit, ledit procédé étant caractérisé par le fait qu'il comprend un nombre ni, ni>=1 desdits cycles de soudage par court-circuit alternant avec un nombre n2, n2>=l de cycles de soudage par transfert pulsé. Lesdits cycles de soudage par court-circuit comprennent chacun, par exemple, une période d'arc suivie d'une période de court-circuit où le métal en fusion établit un court-circuit avec un bain de fusion. Par cycle de soudage par transfert pulsé, on entend des cycles de soudage dans 30 lesquels une intensité du courant fourni à l'électrode consommable est supérieure à 300 A, notamment supérieur à 350 A. Grâce à l'invention, on peut complètement maîtriser l'apport d'énergie souhaité à la pièce, en autorisant un taux maximum de dépôt sans projection. L'utilisateur décide en fonction de son application du nombre de cycles de soudage pulsé à intercaler entre les 35 cycles de soudage par court-circuit. Par exemple, le processus de soudage peut comprendre deux cycles de soudage pulsé tous les trois cycles de soudage par court-circuit, soit ni = 3 et n2 = 2. Par ce contrôle entre les deux modes de soudage, on peut mieux contrôler la géométrie du cordon de soudure et celle de la zone affectée thermiquement. The invention thus relates to a consumable electrode arc welding method whose end is progressively melted by an electric current supplying the electrode, said method comprising short-circuit welding cycles, said method being characterized by the fact that it comprises a number ni, nor> = 1 of said short-circuit welding cycles alternating with a number n2, n2> = 1 of pulsed transfer welding cycles. Said short-circuit welding cycles each comprise, for example, an arc period followed by a short-circuit period where the molten metal establishes a short circuit with a melt. The term pulsed transfer welding cycle is understood to mean welding cycles in which an intensity of the current supplied to the consumable electrode is greater than 300 A, in particular greater than 350 A. Thanks to the invention, it is possible to completely control the current. desired energy input to the room, allowing a maximum rate of deposit without projection. The user decides according to its application the number of pulsed welding cycles to be inserted between the 35 short-circuit welding cycles. For example, the welding process may include two cycles of pulsed welding every three short-circuit welding cycles, ie, ni = 3 and n2 = 2. This control between the two welding modes can better control the geometry. welding seam and that of the heat affected zone.

Selon différents modes de réalisation de l'invention, qui pourront être pris ensemble ou séparément : - le procédé comprend plusieurs cycles de soudage par court-circuit à la suite entre au moins un cycle de soudage par transfert pulsé, - le procédé comprend plusieurs cycles de soudage par transfert pulsé à la suite entre au moins deux cycles de soudage par court-circuit successifs, - le procédé comprend une étape préalable de paramétrage du nombre ni desdits cycles de soudage par court-circuit et n2 desdits cycles de soudage par transfert pulsé, en fonction de l'opération de soudage à effectuer, - les cycles de soudage par transfert pulsé sont intercalés entre les cycles de soudage par court-circuit durant une période d'arc desdits cycles de soudage par court-circuit, - le procédé comprend un déplacement de l'électrode de soudage à une vitesse VI pendant la période d'arc et/ou à une vitesse Vp pendant le cycle par transfert pulsé, - la vitesse Vp de déplacement de l'électrode de soudage pendant le cycle de soudage par transfert pulsé est constante, According to various embodiments of the invention, which may be taken together or separately: the method comprises several short-circuit welding cycles following between at least one pulsed transfer welding cycle; the method comprises several cycles; method of pulsed transfer welding following at least two successive short-circuit welding cycles, - the method comprises a prior step of setting the number and said short-circuit welding cycles and n2 of said pulsed transfer welding cycles depending on the welding operation to be carried out, the pulsed transfer welding cycles are interposed between the short-circuit welding cycles during an arc period of said short-circuit welding cycles; the method comprises a displacement of the welding electrode at a speed VI during the arc period and / or at a speed Vp during the pulsed transfer cycle, - the speed Vp of die placement of the welding electrode during the pulsed transfer welding cycle is constant,

- le cycle de soudage par transfert pulsé comprend un temps chaud et un temps froid, la vitesse de déplacement du fil variant entre le temps chaud et le temps froid, - la vitesse Vp est supérieure à la vitesse Vi, - les cycles de soudage par court-circuit comprennent : - a) le maintien d'une intensité I2 d'alimentation de l'électrode consommable pendant la période d'arc en même temps que le déplacement de l'électrode consommable à la vitesse VI ; -b) la diminution de l'intensité pour atteindre une intensité minimale Il au début de la période de court-circuit, I1<12 ; - c) la diminution de la vitesse de déplacement de l'électrode jusqu'à une valeur V3, V3 <Vi au cours de la période de court-circuit ; - d) l'augmentation de l'intensité au cours de la période de court-circuit jusqu'à I4, I4>I2 ; - e) suivie d'une diminution de l'intensité pour atteindre I1<I2. Notamment la vitesse V3 est conservée au début de la période d'arc. Conformément à une autre caractéristique, l'augmentation de l'intensité au cours de la période de court-circuit se produit pendant la diminution de la vitesse de déplacement de l'électrode de l'étape c). Conformément à une autre caractéristique, l'augmentation de l'intensité au cours de la période de court-circuit et la diminution de la vitesse de déplacement de l'électrode jusqu'à la vitesse minimale V3 engendre le détachement d'au moins une goutte de métal fondu. Pour parvenir à ce résultat, la valeur d'intensité maximale I4 est maintenue pendant un palier alors que la vitesse de déplacement de l'électrode est maintenue à la vitesse 5 minimale V3. Par vitesse de déplacement de l'électrode on entend la vitesse à laquelle l'électrode est fournie pendant les opérations de soudage. Il s'agit, notamment, d'une vitesse à laquelle un fil fusible constituant l'électrode est fourni. Par ailleurs, une intensité du courant d'alimentation de l'électrode consommable 10 varie selon une pente d'augmentation, respectivement de diminution, en début, respectivement en fin, des cycles de soudage par transfert pulsé. On diminue de la sorte le bruit généré par les opérations de soudage. L'invention concerne également un dispositif de soudage à l'arc comprenant une électrode consommable dont une extrémité est progressivement fondue par un courant 15 électrique alimentant l'électrode, ledit dispositif étant configuré pour la mise en oeuvre du procédé tel que décrit plus haut. Ledit dispositif comprend, par exemple, des moyens pour appliquer des cycles de soudage par court-circuit et des moyens pour appliquer des cycles de soudage par transfert pulsé, de façon alternée. 20 Ledit dispositif pourra en outre comprendre des moyens de paramétrage de l'alternance des cycles de soudage par court-circuit et des cycles de soudage par transfert pulsé. L'invention est décrite ci-après plus en détail en référence aux dessins annexés sur lesquels : 25 - La figure 1 représente au cours d'un cycle la variation d'intensité I du courant de soudage en fonction du temps, lors de la mise en oeuvre d'un exemple de procédé de soudage selon l'invention. - La figure 2 représente le cycle de tension de soudage U entre l'électrode et le bain de fusion, correspondant. 30 - La figure 3 représente le cycle de vitesse de déplacement du fil correspondant. Le procédé de l'invention comprend un cycle de soudage DCSC tel que décrit dans le document EP-A-2058078, auquel ont été adjoints des passages en régime pulsé. Un cycle de soudage DCSC correspond aux variations entre les balises C1 et C2. Il comprend un temps de court-circuit de C1 à AI où la tension est nulle et où le métal en 35 fusion établit le court-circuit entre l'électrode consommable et le bain de fusion. Le court- circuit est suivi d'un temps d'arc de AI à C2. Comme cela est représenté, on maintient une intensité d'arc I2 pendant une période (A3 à A4) du régime d'arc en même temps qu'on effectue le déplacement du fil vers la pièce à une vitesse sensiblement constante V1, de manière à obtenir une goutte de métal en fusion au bout de l'électrode fusible. Ensuite, on opère une diminution de l'intensité depuis I2 pour atteindre à l'instant A5 une intensité minimale I1 au début de la période de court-circuit CC à l'instant C et ce dans le but d'éviter des irrégularités de morphologie du cordon résultant d'une intensité de soudage trop importante durant la phase d'approche de l'extrémité du fil vers le bain. On procède en outre à une diminution de la vitesse de déplacement du fil depuis Vi pour atteindre une vitesse minimale V3, inférieure à V1 au cours de la période de court-circuit afin d'initier ou d'améliorer la striction du pont liquide ou col entre le fil d'apport et le bain de soudage. On réalise alors une augmentation de l'intensité du courant au cours de la période de court-circuit entre les instants C et A pour atteindre une valeur I4 supérieure ou égale à l'intensité d'arc I2, de préférence I4>I2, ce qui permet de provoquer la striction du pont liquide entre le fil d'apport et le bain de soudage. Enfin, on opère une diminution de l'intensité depuis I4 au cours de la période de court-circuit pour atteindre une valeur minimale I1 correspondant éventuellement à la valeur de l'intensité au début de la période de court-circuit. En fait, à la fin du temps de court-circuit survient la rupture du pont de métal liquide. Or, moins le courant auquel se produit cette explosion est élevé, moins le taux de projections est important. Un autre cycle de court-circuit peut alors succéder au premier. the pulsed transfer welding cycle comprises a hot time and a cold time, the speed of movement of the wire varying between the hot and the cold weather, the speed Vp is greater than the speed Vi, the welding cycles by short circuit comprise: - a) maintaining a supply intensity I2 of the consumable electrode during the arc period at the same time as the displacement of the consumable electrode at the speed VI; -b) decreasing the intensity to reach a minimum intensity Il at the beginning of the short-circuit period, I1 <12; c) reducing the speed of movement of the electrode to a value V3, V3 <Vi during the short-circuit period; - d) the increase of the intensity during the short-circuit period up to I4, I4> I2; - e) followed by a decrease in intensity to reach I1 <I2. In particular the speed V3 is kept at the beginning of the arc period. According to another characteristic, the increase in intensity during the short-circuit period occurs during the decrease of the displacement velocity of the electrode of step c). According to another characteristic, the increase of the intensity during the short-circuit period and the reduction of the speed of movement of the electrode to the minimum speed V3 causes the detachment of at least one drop of molten metal. To achieve this result, the maximum intensity value I4 is maintained during a plateau while the speed of movement of the electrode is maintained at the minimum speed V3. The speed of displacement of the electrode is the speed at which the electrode is supplied during the welding operations. This is, in particular, a speed at which a fuse wire constituting the electrode is provided. Moreover, an intensity of the supply current of the consumable electrode 10 varies according to a slope of increase, respectively decrease, at the beginning, respectively at the end, pulsed transfer welding cycles. This reduces the noise generated by the welding operations. The invention also relates to an arc welding device comprising a consumable electrode whose end is gradually melted by an electric current supplying the electrode, said device being configured for the implementation of the method as described above. Said device comprises, for example, means for applying short-circuit welding cycles and means for applying pulsed transfer welding cycles, alternately. Said device may further comprise means for parameterizing the alternation of short-circuit welding cycles and pulsed transfer welding cycles. The invention is described below in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 represents during a cycle the variation of intensity I of the welding current as a function of time, when setting an example of a welding method according to the invention. - Figure 2 shows the welding voltage cycle U between the electrode and the corresponding melt. Figure 3 shows the speed cycle of movement of the corresponding wire. The method of the invention comprises a DCSC welding cycle as described in EP-A-2058078, to which pulsed-regime changes have been added. A DCSC welding cycle corresponds to the variations between the tags C1 and C2. It includes a short-circuit time from C1 to AI where the voltage is zero and the molten metal establishes the short circuit between the consumable electrode and the melt. The short circuit is followed by an arc time from AI to C2. As shown, an arc intensity I2 is maintained for a period (A3 to A4) of the arc speed at the same time as the wire is moved toward the workpiece at a substantially constant speed V1, so as to get a drop of molten metal at the end of the fuse electrode. Then, a decrease in the intensity from I2 is carried out to reach at time A5 a minimum intensity I1 at the beginning of the short-circuit period CC at time C and this in order to avoid irregularities of morphology the cord resulting from too much welding intensity during the approach phase of the end of the wire to the bath. In addition, the speed of movement of the wire from Vi is decreased to a minimum speed V3, which is lower than V1 during the short-circuit period in order to initiate or improve the necking of the liquid or collar bridge. between the filler wire and the welding bath. An increase in the intensity of the current during the short-circuit period between the instants C and A is then performed to reach a value I4 greater than or equal to the arc intensity I2, preferably I4> I2, this being the case. which makes it possible to cause the necking of the liquid bridge between the filler wire and the welding bath. Finally, there is a decrease in the intensity since I4 during the short-circuit period to reach a minimum value I1 possibly corresponding to the value of the intensity at the beginning of the short-circuit period. In fact, at the end of the short-circuit time occurs the breaking of the liquid metal bridge. However, the lower the current at which this explosion occurs, the lower the rate of projections. Another cycle of short circuit can then succeed the first.

Un cycle de soudage pulsé est réalisé entre les balises H1 et H2. Il démarre ici au début d'une période d'arc d'un cycle de soudage par court-circuit. Il comprend un temps chaud entre H1 et B1 qui est suivi d'un temps froid entre B1 et H2. Le déplacement de l'électrode consommable vers la pièce est commandé ici à une vitesse sensiblement constante Vp pendant le cycle pulsé. Cette vitesse Vp est supérieure à V1. Sur l'exemple représenté on commande un nouveau cycle de soudage par court-circuit après deux phases de soudage pulsé, de H1 à H2 et de H2 à B'2. Un cycle de soudage pulsé est caractérisé par une vitesse d'avance du fil de l'électrode Vp et par deux jeux de paramètres électriques correspondant aux deux périodes constitutives d'un cycle : un temps chaud auquel correspond le tension UH et intensité IH et un temps froid auquel correspond le couple UB, IB. Selon une variante au lieu d'une vitesse constante Vp pendant toute la phase de soudage pulsé, la vitesse d'avance du fil est distincte entre les temps chauds et froids, VPH d'une part et VPB d'autre part. On comprend que l'on peut faire varier l'apport d'énergie à la pièce par le contrôle du ratio entre les deux modes de transfert. Un exemple de réglage pourrait être : deux cycles de soudage pulsé tous les trois cycles de soudage par court-circuit. Conformément à une variante de réalisation, le soudage par transfert pulsé est à bas bruit tel que décrit dans le document FR-A-2756201. A cet effet, le procédé de soudage à l'arc en courant pulsé avec fil fusible et transfert de type « arc-spray » avec une seule goutte de métal fondu transféré du fil vers le cordon de soudure, à chaque impulsion de courant, se distingue par le fait que chaque impulsion de courant électrique présente des pentes de montée et/ou de descente comprises entre 50 et 1000 A/ms, de préférence à l'impulsion n'a pas une forme triangulaire. L'invention concerne aussi un dispositif de soudage à l'arc comprenant une électrode consommable dont une extrémité est progressivement fondue par un courant électrique alimentant l'électrode, ledit dispositif étant configuré pour la mise en oeuvre du procédé décrit précédemment. A pulsed welding cycle is performed between the beacons H1 and H2. It starts here at the beginning of an arc period of a short-circuit welding cycle. It includes a warm time between H1 and B1 which is followed by a cold weather between B1 and H2. The displacement of the consumable electrode to the workpiece is controlled here at a substantially constant speed Vp during the pulsed cycle. This speed Vp is greater than V1. In the example shown, a new short-circuit welding cycle is ordered after two pulsed welding phases, from H1 to H2 and from H2 to B'2. A pulsed welding cycle is characterized by a feed rate of the wire of the electrode Vp and by two sets of electrical parameters corresponding to the two periods constituting a cycle: a hot time corresponding to the voltage UH and intensity IH and a cold weather to which corresponds the pair UB, IB. According to a variant instead of a constant speed Vp throughout the pulsed welding phase, the wire feed speed is distinct between the hot and cold times, HPV on the one hand and VPB on the other hand. It is understood that one can vary the energy input to the room by controlling the ratio between the two modes of transfer. An example of setting could be: two pulsed welding cycles every three short-circuit welding cycles. According to an alternative embodiment, pulsed transfer welding is low noise as described in document FR-A-2756201. For this purpose, the method of pulsed-current arc welding with fuse wire and "arc-spray" type transfer with a single drop of molten metal transferred from the wire to the weld bead, at each current pulse, is distinguished by the fact that each electric current pulse has rising and / or falling slopes of between 50 and 1000 A / ms, preferably the pulse does not have a triangular shape. The invention also relates to an arc welding device comprising a consumable electrode whose end is gradually melted by an electric current supplying the electrode, said device being configured for the implementation of the method described above.

Il peut s'agir d'un dispositif de type connu, tel que celui décrit ci-avant, complété de moyens pour appliquer des cycles de soudage par court-circuit et des cycles de soudage par transfert pulsé, de façon alternée. Le circuit de commande du moyen d'alimentation en courant électrique du fil fusible et l'unité d'entraînement dudit fil fusible pourront ainsi être paramétrés pour appliquer des profils de courant et de vitesse tels que, notamment, ceux décrits en relation avec les figures 1 et 3. Une unité de contrôle globale pourra être prévue pour les coordonner en ce sens. Le générateur de courant dudit dispositif est prévu apte à délivrer des courants présentant une intensité, par exemple, supérieure à 300 A, notamment supérieure à 350 A. It may be a device of known type, such as that described above, supplemented with means for applying short-circuit welding cycles and pulsed transfer welding cycles, alternately. The control circuit of the electrical power supply means of the fuse wire and the drive unit of said fuse wire can thus be parameterized to apply current and speed profiles such as, in particular, those described in connection with the figures. 1 and 3. A global control unit may be provided to coordinate them in this direction. The current generator of said device is provided capable of delivering currents having an intensity, for example greater than 300 A, in particular greater than 350 A.

Ledit dispositif pourra en outre comprendre en outre des moyens de paramétrage de l'alternance des cycles de soudage par court-circuit et des cycles de soudage par transfert pulsé. Ils comprennent, notamment, une interface homme-machine permettant à l'opérateur de choisir le nombre ni et n2 de chaque cycle, ces données d'entrée étant transmises à ladite unité de contrôle globale. Said device may furthermore comprise means for parameterizing the alternation of short-circuit welding cycles and pulsed transfer welding cycles. They include, in particular, a human-machine interface allowing the operator to choose the number ni and n2 of each cycle, these input data being transmitted to said global control unit.

Claims

REVENDICATIONS1. A method of arc welding with consumable electrode, one end of which is progressively melted by an electric current supplying the electrode, said method comprising short-circuit welding cycles, characterized in that it comprises a number ni, ni> = 1 of said alternating short-circuit welding cycles with a number n2, n2> = 1 of pulsed transfer welding cycles.

2. Method according to claim 1, characterized in that it comprises several cycles of short-circuit welding thereafter between at least one pulsed transfer welding cycle.

3. Method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises several cycles of pulsed transfer welding thereafter between at least two successive cycles of welding by short circuit.

4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a prior step of setting the number and said short-circuit welding cycles and n2 of said pulsed transfer welding cycles, as a function of 20 l. welding operation to be performed.

5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that said short-circuit welding cycles each comprise an arc period followed by a short-circuit period where the molten metal establishes a short circuit. with a melt.

A method as claimed in any one of the preceding claims, characterized in that the pulsed transfer welding cycles are interposed between the short-circuit welding cycles during one arc period of said short-circuit welding cycles.

7. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a displacement of the welding electrode at a speed VI during the arc period and / or at a speed Vp during the pulsed transfer cycle. .

8. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the speed Vp of displacement of the welding electrode during the pulsed transfer welding cycle is constant. 35

9. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the pulsed transfer welding cycle comprises a hot weather and a cold weather, the speed of movement of the wire varying between hot weather and cold weather.

10. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the speed Vp is greater than the speed V1.

11. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the short-circuit welding cycles comprise: a) maintaining a supply intensity I2 of the consumable electrode during the period of arc at the same time as the displacement of the consumable electrode at the speed V1; b) decreasing the intensity to reach a minimum intensity II at the beginning of the short-circuit period, I1 <12; - c) the reduction of the displacement speed of the electrode to a value V3, V3 <V1 during the short-circuit period; - d) the increase of the intensity during the short-circuit period up to I4, I4> I2; 20 -e) followed by a decrease in intensity to reach I1 <I2. 16. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that an intensity of the supply current of the consumable electrode varies according to a slope of increase, respectively decrease, at the beginning, respectively at the end, of the pulsed transfer welding cycles. An arc welding device comprising a consumable electrode whose one end is gradually melted by an electric current supplying the electrode, said device being configured for carrying out the method according to any one of the preceding claims. 18. Device according to claim 13, characterized in that it comprises means for applying short-circuit welding cycles and means for applying pulsed transfer welding cycles, alternately. 19. Device according to one of claims 13 or 14, characterized in that it further comprises means for setting the alternation of short-circuit welding cycles and pulsed transfer welding cycles. 35